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ROCK 5B High-Power CAN-Bus & Power HAT ("The Beast")

Über das Projekt

Dieses HAT wurde entwickelt, um den Radxa Rock 5B zur ultimativen Steuerzentrale für Hochleistungs-Laserplotter und 3D-Drucker (Klipper) zu machen. Es adressiert die spezifischen Schwachstellen von Standard-Lösungen:

Stabile Stromversorgung: Liefert massive 5.2V/6A für den SBC und periphere USB-C Touchscreens.
Native CAN-Performance: Nutzt den integrierten CAN-Controller des RK3588 statt langsamer SPI-Bridges.
Thermisches Management: Ein spezielles "Donut"-Design ermöglicht dem CPU-Lüfter das Ansaugen von Frischluft durch das PCB hindurch.

Features & Technische Daten

⚡ Power Distribution (Split-Path Architektur)

Das Board trennt die Strompfade für maximale Sicherheit und Leistung:

Eingang: 24V DC über verpolungssicheren XT30 (High Current) Stecker.
High-Power Pfad (Laser/Toolhead):
- Massive 3-Layer Kupferanbindung.
- Direkte Durchleitung von 24V zum Toolhead (bis zu 120W+ möglich, abhängig vom Netzteil).
- Geschützt durch SMBJ24A TVS-Diode gegen induktive Spannungsspitzen (Back-EMF).
Logik-Pfad (SBC & Display):
- Abgesichert durch 2A Flink Sicherung (Littelfuse 0466 Serie, 63V Rating).
- DC/DC-Wandler: TI TPS56637 Synchron-Buck-Converter.
- Ausgang: 5.2V (kompensiert Spannungsabfall auf Kabeln) bei bis zu 6A.

🚀 Native CAN-Bus

Verzicht auf USB-Adapter oder SPI-Chips (MCP2515).
Nutzung des nativen CAN1 Controllers des RK3588 (Pins 32/33).
Transceiver: TI SN65HVD230 (3.3V Logic).
ESD-Schutz: NUP2105L Diode auf den Datenleitungen.
Terminierung: 120Ω Abschlusswiderstand via Lötjumper (JP1) zuschaltbar.

🔌 Poka-Yoke Anschlüsse

Verwendung von Molex Micro-Fit 3.0 mit unterschiedlichen Polzahlen, um fatale Fehlsteckungen (z.B. 24V auf 5V Eingang) physikalisch zu verhindern.

Port	Typ	Pins	Beschreibung
24V IN	XT30	2	Haupteingang vom Netzteil.
TOOLHEAD	Micro-Fit	2x2 (4-Pol)	24V High-Current + CAN-Daten zum Laser/Druckkopf.
CONTROLLER	Micro-Fit	1x3 (3-Pol)	Reine Datenverbindung zum MCU-Mainboard (z.B. Spider).
MONITOR	Micro-Fit	1x4 (4-Pol)	2x 5.2V / 2x GND zur Versorgung externer Displays.

Pinbelegung (Pinout)

J102 - TOOLHEAD (4-Pin Micro-Fit Quadrat)

Hier wird der Laser oder Druckkopf angeschlossen.

24V (Unfused, High Power)
GND
CAN_L
CAN_H

J103 - SPIDER / MCU (3-Pin Micro-Fit Reihe)

Verbindung zum Mainboard. Galvanisch getrennt von 24V.

GND
CAN_L
CAN_H

J_LCD - MONITOR (4-Pin Micro-Fit Reihe)

Stromversorgung für USB-C Monitore oder HDMI-Displays.

+5.2V
+5.2V
GND
GND

Status LEDs ("Mäusekino")

Das Board verfügt über zwei beschriftete LEDs zur schnellen Diagnose:

24V Eingang liegt an (Sicherung intakt).
5.2V Logikspannung stabil (Power Good Signal vom TPS56637).

Software Konfiguration (Radxa OS / Armbian)

Da der native CAN-Controller verwendet wird, ist die Einrichtung extrem einfach.

1. Overlay aktivieren

Fügen Sie das Overlay für den CAN1-Controller hinzu.
Via rsetup:
Hardware -> Overlays -> Enable CAN1-M1 on GPIO3 (Pins 32/33).
Manuell (/boot/extlinux/extlinux.conf):
Fügen Sie rk3588-can1-m1 zur fdtoverlays Zeile hinzu.

2. Interface konfigurieren

Erstellen Sie /etc/network/interfaces.d/can0 für den Autostart:

allow-hotplug can0 
iface can0 can static  
    bitrate 500000  
    up ip link set $IFACE txqueuelen 1024

3. Klipper Konfiguration

In der printer.cfg:

[mcu]  
canbus_uuid: <deine_uuid>  
# Keine "serial:" Einträge mehr!

Fertigungshinweise (BOM & PCB)

PCB Specs: 4-Layer (Signal / GND / Power / Signal), 1oz Kupfer.
GPIO Header: Es wird zwingend ein Stacking Header (Extra Tall, min. 11mm Spacer-Höhe) benötigt, um Abstand zum CPU-Kühler zu gewinnen.
Löten: Aufgrund der massiven Masse- und Power-Flächen wird eine Vorheizplatte (Preheater, Druckerheizplatte) oder ein Vorwärmen im Backofen (100°C) dringend empfohlen.

Kritische Bauteile (LCSC):

Buck Converter: TPS56637RPAR
Induktor: MDA1350-2R2M (2.2µH, Isat > 15A, Shielded)
Transceiver: SN65HVD230
Sicherung: Littelfuse 0466002.NRHF (2A, 63V Rating!)

Disclaimer:
Dieses Design arbeitet mit hohen Strömen und Spannungen. Nutzung auf eigene Gefahr. Stell sicher, dass Kabelquerschnitte für die Last des Lasers/Hotends ausgelegt sind.

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